Растяжение стали за пределом текучести

РАСТЯЖЕНИЙ СТАЛИ ЗА ПРЕДЕЛОМ ТЕКУЧЕСТИ [c.353]

Можно сказать, что наклеп — это своеобразная закалка стали, вызванная остаточными удлинениями при растяжении ее за предел текучести. Явление наклепа наблюдается, например, при разрезании [c.34]

Существование на поверхности материала особого слоя обнаружено в работах [58, 59] при изучении эпюры остаточных напряжений в образцах из углеродистой стали, деформированных растяжением за предел текучести. Сжимающие остаточные напряжения, распространяющиеся на глубину до 0,1 мм, свидетельствуют о более интенсивном протекании процесса пластической деформации в поверхностных слоях. Авторы предполагают, что поверхностный слой является ослабленным из-за отсутствия атомов кристаллической решетки со стороны свободной поверхности. [c.23]

Л.А. Гликман с сотрудниками [112] также установили существование на поверхности материала особого слоя. Ими определено остаточное напряжение на образцах углеродистой стали, деформированных растяжением за предел текучести. На основании анализа эпюр остаточных напряжений авторы [112] установили, что после предварительного деформирования остаточные напряжения концентрируются в поверхностных слоях образца и распространяются на глубину 0,1 мм. При этом величина остаточного сжимаю- [c.12]

Как известно, в конструкциях из пластичной стали, имеющей площадку текучести, переход за предел текучести влечет за собой перераспределение напряжений. Для более подробного изучения вопроса упростим форму диаграммы растяжения такой стали, заменив ее отрезками двух прямых (рис 391) наклонной прямой., отвечающей закону Гука, и горизонтальной площадкой текучести, протяженность которой вдоль оси удлинений будем считать весьма большой по сравнению с величиной упругого удлинения (и даже [c.439]

Некоторые пластичные материалы (специальная сталь, бронза) не имеют на диаграмме растяжения ярко выраженного участка течения материала. В этом случае за предел текучести [c.296]

Следует отметить, что тела, лишенные свойств упругости (вязкопластическое, пластическое с упрочнением и идеально пластическое), не являются далеко идущими идеализациями реальных тел, так как значения упругих деформаций обычно во много раз меньше пластических. На рис. 116 представлена для сравнения диаграмма растяжения стали вплоть до разрыва. За пределом текучести ее упругая деформация составляет лишь незначительную часть общей деформации. [c.373]

При испытании высокоуглеродистых сталей на диаграмме растяжения отсутствует горизонтальный участок. Тогда за предел текучести условно принимают то напряжение, при котором растягиваемый образец получает остаточное удлинение, равное 0,2% начальной расчетной длины (условный предел текучести) [c.49]

Типичная диаграмма сжатия пластичного материала (малоуглеродистая сталь) показана на рис. 11.18, а. Вначале диаграмма имеет вид, аналогичный диаграмме растяжения. Дальше кривая идет круто вверх из-за увеличения площади сечения образца и упрочнения материала. Разрушения при этом не получается. Образец просто сплющивается (рис. 11.18, б), и опыт приходится прекращать. В результате испытания определяют предел текучести при сжатии. Для пластичных материалов пределы текучести при растяжении и сжатии практически одинаковы, но площадка текучести при сжатии выявлена значительно меньше, чем при растяжении. [c.42]

Холоднокатаная нержавеющая сталь 310. Предел прочности этого материала при комнатной температуре составляет 1180 МПа. С понижением температуры от комнатной до 20 К пределы прочности при одноосном и двухосном растяжении возрастают. Так же ведут себя предел текучести и модуль упругости, за исключением двухосного 2 1 растяжения. В этом случае при охлаждении происходит лишь слабое увеличение предела текучести, причем значения предела текучести и модуля упругости отличаются от вычисленных теоретически. В случае двухосного растяжения 1 1, когда реализуется большая жесткость, предел текучести соответствует расчетному значению. [c.66]

На рис. 3.1, а — в показаны диаграммы исходного нагружения при растяжении и сдвиге. Материал не обладает площадкой текучести, за пределами упругости упрочнение близко к линейному. Испытываемая сталь 50 имеет следующие механические свойства предел прочности = 74 кгс/мм предел пропорциональности при растяжении (допуск на остаточную пластическую деформацию 0,01%) Опц = 30 кгс/мм предел пропорциональности при сдвиге (допуск на остаточную пластическую деформацию 0,02%) Тпц = — 15 кгс/мм модуль продольной упругости = 2-10 кгс/мм [c.55]

Баушингер затем обратил свое внимание на предел текучести литого железа, пудлингового железа и мягкой стали, в которых большое резкое изменение деформации приводило к тому, что показания экстензометра выходили за шкалу. Это резкое течение, которое происходило как при растяжении, так и при сжатии, неизменно сопровождалось значительным упругим последействием, длившимся иногда несколько суток. Он отметил, что это вносит некоторую неточность в определение предела текучести. [c.57]

Механические свойства, получаемые при испытании на статическое растяжение, являются основными характеристиками, используемыми в расчетах на прочность, а также для определения способности к формоизменению в холодном состоянии. Одна из основных целей применения низколегированных сталей является экономия металла в металлоконструкциях, поэтому очевидно, что такие стали должны обладать повышенными прочностными свойствами, в первую очередь пределом текучести. В настоящее время предел текучести горячекатаных или нормализованных сталей находится в диапазоне 30— 45 кГ(мм , что на 20—45% выше, чем у стали МСт.З. За счет дополнительного легирования и технологических усовершенствований возможно повышение гарантированного уровня предела текучести низколегированных сталей с феррито-перлитной структурой примерно до 50 кГ мм . Дальнейшее повышение этого показателя возможно путем термического упрочнения на базе сор- [c.7]

Пример. Дана растягиваемая деталь из стали 12Х18Н9Т в форме полосы шириной Ь = 100 мм и толщиной = 1,5 мм. Разрушающее напряжение оказалось равным ас = 375 МПа, что на 10 % выше предела текучести, но ниже временного сопротивления аь = 620 МПа. Другие механические свойства сго,2 = 340 МПа, J = 480 МПа мм (найден экспериментально, методом сеток [149]), уравнение диаграммы деформирования при одноосном растяжении (сг = за пределом текучести <7 = 770 , т. е. а = 770 МПа, ш = О, 2. Найдем критическую длину краевой трещины /с, в результате которой произошло снижение разрушающего напряжения. [c.147]

Все предыдущие выводы относительно распределения напряжени сделаны в предположении, что наибольшие напряжения не превосходят предела пропорциональности материала. За пределом пропорциональности распределение напряжений зависит от пластичности материала. Пластический, материал может испытывать за пределом текучести значительное удлинение без большого увеличения напряжения. Благодаря этому обстоятельству при дальнейшем растяжении материала за пределом текучести распределение напряжений получается все более и более равномерным. Этим объясняется, почему при статическом испытании образца из пластического материала отверстия и выточки не понижают предела прочности. Более того, при испытании образцов из мягкой стали с глубокими выточками обычно получается некоторое увеличение предела прочности благодаря тому обстоятельству, что выточки препятствуют образованию шейки образца в месте разрыва (см. гл. X). [c.257]

С целью улучшения качества поверхности штампуемых изделий, избежания брака в виде полос деформации, листовую сталь подвергают предварительной обработке в штамповочных цехах тройному или многократному перегибу в листо-правильных машинах (вальцовке) или растяжению за пределами текучести на раст яжных машинах, а на металлургических заводах — дрессировке , т. е. холодной прокатке с обжатиями в пределах 0,5—3%. Эти виды обработки приводят к наклепу металла и к значительному выравниванию разницы по пределу текучести отдельных зерен. Однако поеле такой обработки длительное хранение листов и ленты не рекомендуется, так как с течением времени в связи с происходящими в металле процессами старения эффект от наклепа уменьшается или исчезает полностью (рис. 6). [c.71]

Например, для эвтектоидного превращения в углеродистой стали, происходящего при Т 1000 при = 0,7 (коэффициент определяется из опытов на растяжение отожженного металла при комнатной температуре) и отношении модулей упругости EiIEq- 1,5, где Eq - значение модуля упругости при Т = Тфп Ei -то же для комнатной температуры, прибавка к пределу текучести из-за произошедшего при Т - Гф,, фазового превращения составит ЛОх = (1775- 1990) МПа. Если для хорошо отожженной эвтек-тоидной стали значение предела текучести составляет -300 МПа, то после закалки она будет иметь предел текучести (2005 -2290)МПа, что достаточно хорошо соответствует известным сведениям из практики термической обработки металлов. [c.178]

Таким образом, в то время как при разрыве отдельных кристаллов повышается сопротивление скольжению и увеличивается предел текучести, тем не менее вдоль поверхности, но. которой произошел разрыв, появляется некоторое ослабление. Это ослабление проявляется в так называемом эффекте Баушингера (Baus hinger). После пластической деформации и нагружения в обратном направлении (переход от растяжения к сжатию или наоборот, или же от закручивания в одном направлении к закручиванию в противоположном ему направлении) сравнительно большие пластические деформации вызываются очень небольшими нагрузками другими словами, предел текучести для напряжений противоположного знака понижается. Когда стержень из мягкой стали закручивается в одном направлении за предел текучести, то при этом внутри [c.336]

Опыты проводились над мягкой низкоуглеродистой сталью, которая подвергалась циклическому изгибу (испытания на усталость), одноосному кратковременному статическому растяжению (испытания на разрыв) и действию повторных статических нагрузок за пределом текучести (технологическая проба на перегиб). Интенсивность пластической деформации стали усиливалась от первого случая к третьему. В первом случае пластической деформации подвергались только отдельные, благоприятно ориентированные зерна стали (микропласти-ческая деформация при усталости) во втором случае пластической деформации подвергался весь объем образца, однако деформация происходила в одном направлении в последнем случае деформация многократная, повторная и знакопеременная, хотя и сосредоточена в одном месте. [c.8]

Все сделанные выше заключения о распределении напряжений предполагают, что максимальные напряжения не превосходят предела упругости материала. За пределом упругости распределение напряжений зависит от пластичности материала. Пластичные материалы, как, например, мягкую сталь, можно подвергать значительному растяжению за пределом текучести без большого увеличения напряжений. Вследствие этого распределение напряжений за пределом текучести с увеличением растяжения становится все более равномерным. Этим объясняется то обстоятельство, что для пластичных материалов отверстия и выточки не уменьшают прочности на разрыв при условии статического нагружения образцов ). Напротив, для хрупких материалов, как, например, стекло, высокая концентрация напряжений не уменьшается до самого разрыва. Это приводит к резкому ослабляюш,ему действию, которое выражается в пониженной прочности на разрыв стержня из хрупкого материала при наличии в нем вырезов ). Из этого видно, что требуется большая осторожность при проектировании вырезов или отверстий в машинных частях. В случае мягкой стали ) их можно делать без [c.565]

Пример. Дана развертка трубы из стали 12Х18Н9Т в форме полосы шириной Ъ = 100 мм и толщиной t = 1,5 мм. Разрущающее напряжение оказалось равным = 375 МПа, что на 10 % выше предела текучести, но ниже временного сопротивления аь = 620 МПа другие механические свойства ао,2 = 340 МПа, = 480 МПа мм (найден экспериментально методом сеток [20]), уравнение диаграммы деформирования при одноосном растяжении (ст 0 8 ) за пределом текучести о = т. е. а = 770 МПа, m 0,2. Найдем критиче- [c.89]

Некоторые пластичные материалы (специальная сталь, бронза) не имеют на диаграмме растяжения ярко выраженного участка течения материала. В этом случае за предел текучести ( т принимают напряжение, при котором остаточное удлинение испытьшае-мого образца составляет 0,2% от первоначальной длины. [c.275]

Вопрос о TOiM, изменяется ли после пластической деформации кристаллическая решетка мелкозернистого металла, обладающего определенно выраженным пределом упругости, или она остается неизменной, исследовался С. Смитом и В. Вудом в английской государственной физической лаборатории (Теддингтон). Они испытывали на растяжение небольшие плоские образцы из чистого железа (99,95% железа) и нормализованной мягкой стали (0,1% углерода) и одновременно при помощи рентгеновского анализа определяли меж-атодшые расстояния в зернах этих металлов, когда начиналось течение образцов, а также при дальнейшем росте пластической деформации, вплоть до достижения максимальной нагрузки. Наблюдая за малыми деформациями решетки, вызванными нагрузкой, и за пластической деформацией в части кристаллических зерен (благоприятно расположенных относительно падающего пучка рентгеновских лучей), в которых некоторые атомные плоскости в объемноцентрированной кубической решетке а-железа отклонялись на небольшой угол от плоскости, перпендикулярной направлению растягивающей силы, они смогли установить, что сперва в пределах упругих деформаций при напряжениях ниже предела текучести кристаллическая решетка железа деформируется упруго и обратимо. По достижении, однако, предела текучести оказалось, что в направлении, перпендикулярном направлению растяжения, произошло небольшое увеличение расстояний в решетке, остававшееся неизменным при падении нагрузки от верхнего предела текучести к нижнему (такое падение характерно для поведения стали). Увеличение расстояний в решетке сохранялось и после разгрузки образца, а при росте напряжений за пределом текучести оно несколько возрастало. Остаточное расширение кристаллической решетки в направлениях, перпендикулярном и параллельном растягивающш напряжениям, отвечавшее пределу текучести, оказалось равным 0,03%—цифра, являющаяся, повидимому, чрезмерно высокой, так как при этом должно было бы получиться снижение плотности металла примерно на 0,001 ). [c.70]

Пластичность N1—Р покрытий. Она определяется способностью покрытий деформироваться под нагрузкой раньше, чем они разрушатся, и измеряется обычно величиной относительного удлинения. Испытания проводили на гагаринских образцах из пластичной стали 20 с нетермообработанным или обработанным в течение 1 ч при 375 — 400° С N1—Р покрытием толщиной 50 мкм. Растяжение образцов вызывало при величине напряжений 32 кгс/мм (т. е. за пределом текучести) на нетермообрабо-танном покрытии широкие трещины. При достижении предела прочности образцов покрытие растрескивалось и отслаивалось от основного металла. Термообработанные покрытия на стали 20 сохраняли целостность до о = 23 кгс/мм , т. е. в области упругой деформации. С увеличением нагрузок до 32 кгс/мм (т. е. соответствующих зоне пластической деформации) покрытие разрушалось, оставаясь в то же время прочно сцепленным с металлом основы. [c.81]

Нами проведено комплексное изучение поведения аустенитных сталей при нагреве и малоцикловом нагружении на установке ИМАШ-22-71 [2]. Испытания осуществлялись при одночастотном малоцикловом нагружении (частота 1 цикл/мин) по схеме одноосного растяжения — сжатия на образцах сталей Х18Н10Т и 0Х18Н10Ш при 650° С (температуре интенсивного деформационного старения). При построении кривых усталости (о — N) были выбраны значения амплитуды напряжения, превышающие предел текучести материала. Деформационное упрочнение в указанных условиях испытания определялось изменением напряжений и деформаций при этом упрочнение за каждый цикл характеризуется шириной петли гистерезиса. Ранние стадии усталости сопровождаются наибольшей шириной петли упругопластического гистерезиса, которая затем интенсивно уменьшается в пределах первых 10 циклов нагружения, достигая установившегося значения. Перед разрушением вновь имеет место расширение иетли гистерезиса. [c.75]

Примечания 1. Для стали группы В гарантируемыми характеристиками являются предел текучести, временное сопротивление и относительное удлинение, определяемые при испытании на растяжение в соответствии с указанными нормами, за исключением стали марки ВСт. Зкп 2-го разряда, для которой предел текучести должен быть не менее 33 кГ1мм-. [c.230]

Холодная гибка. Процесс холодной гибки и правки стали вызывает пластические деформации при напряжениях, близких к состоянию текучести металла. Для малоуглеродистой стали предел текучести на диаграмме растяжения соответствует остаточным деформациям, равным 2—3%. Ос1аточные деформации при холодной гибке не должны выходить за пределы площадки текучести. [c.241]

ДО трех диаметров (рис. 3.19, а). Диаграмма сжатия пластичной малоуглеродистой стали в интервале до предела текучести такая же, как и при растяжении. Пределы пропорциональности сГпц упругости Суп и текучести ст , а также модуль упругости у сталей при растяжении и сжатии практически одинаковы (рис. 3.20). Предел прочности при сжатии у пластичной стали получить невозможно, так как образец при появлении пластических деформаций сначала принимает бочкообразную форму (рис. 3.19, , а затем, не разрушаясь, превращается в диск (рис. 3.19, в). Площадка текучести при сжатии стали не выражена, а зависимость между напряжениями и деформациями за пределом упругости имеет другой характер, чем при растяжении. [c.61]

Высокопластичные материалы (низкоуглеродистая сталь, свинец и др.) не удается разрушить при сжатии, так как они сплющиваются без разрушения. Продольное разрушение путем отрыва при сжатйи очень хрупких материалов (органическое стекло, мрамор и др.) наблюдается лишь при очень тщательной смазке торцов. При наличии, трения разрушение происходит по коническим поверхностях (см. рис. 11.12), При сжатии (как и при растяжении) можно определять пределы упругости, пропорциональности и текучести, но из-за методических трудностей эти величины определяют редко. [c.195]

Характеристика диаграмм растяжения. Для расчета конструкций за пределом упругости необходимо знать диаграмму растяжения (сжатия) материала а = / (е). Для большинства металлов можно принять, что диаграммы растяжения и сжатия совпадают. На рис. 88 показаны характерные диаграммы растяжения материалов (241. Зона О А носит название зоны упругости. У некоторых материалов (например у малоуглеродных сталей) диаграмма растяжения 1 имеет площадку текучести АВ, которая называется зоной общей текучести. Здесь происходит существенное изменение длины образца без заметного увеличения нагрузки. Наличие площадки текучести для металлов не характерно. В большинстве случаев при испытании на растяжение и сжатие она не обнаруживается. Кривая 2 типична для высокопрочных легированных сталей, 4 — для высокопрочных алюминиевых сплавов, 5 — для большинства пластичных алюминиевых сплавов. Зона ВС называется зоной упрочнения. Здесь удлинение образца сопровождается возрастанием нагрузки, но неизмеримо более медленным (в сотни раз), чем на упругом участке. [c.335]

Максимальный предел текучести fggo при сжатии у быстрорежущих сталей достигается в состоянии дисперсионного твердения. Он менее чувствите- (] лен к распределению карбидов, содержанию вредных примесей, к размеру зерен аустенита. Из-за минимальной, пластичности высокотвердых хрупких сталей ледебуритного класса при растяжении предел текучести при [c.33]

Для измерения малых упругих деформаций Баушингер изобрел зеркальный тензометр ), позволивший ему измерять с высокой точностью относительные удлинения порядка 1 10 . С помощью столь чувствительного прибора он получил возможность исследовать механические свойства материалов гораздо более тщательно, чем это было доступно его предшественникам. Производя испытания на растяжение железа и мягкой стали, он заметил, что до известного предела эти материалы следуют закону Гука весьма точно, причем до тех пор, пока удлинения сохраняют пропорциональность напряжениям, они остаются вместе с тем и упругими, так как никаких остаточных (пластических) деформаций при этом обнаружить не удается. Из этих испытаний Баушингер сделал тот вывод, что мы вправе считать предел упругости для железа и стали совпадающим с пределом пропорциональности. Если увеличивать нагрузку на образец за предел упругости, то удлинения начнут возрастать с большей скоростью, чем нагрузка, однако только до некоторого предела, при котором происходит резкое возрастание деформации, продолжающей расти со временем и дальше уже при постоянной нагрузке. Это критическое значение нагрузки определяет предел текучести материала. Предел текучести мягкой стали повышается, если загрузить образец выше начального предела текучести тогда наибольшее значение этой нагрузки дает нам новое значение предела текучести, если только вторичное загруже-ние произведено непосредственно после первого. Если вторичное загружение сделано по истечении некоторого времени, порядка нескольких дней, предел текучести получается несколько выше наибольшей нагрузки первичного загружения. Баушингер обратил также внимание на то, что образец, растянутый выше предела текучести, уже утрачивает свойство совершенной упру- [c.336]

Исходные данные для расчета следующие. МО н СКО нормальных напряжений растяжения в планке (, = Ю МЛа,. s = 0,3-IQ2 МПа. Математическое ожидание и среднеквадратическое отклонение предела текучести стали, из которой изготовлена планка, (Sg ==2,7 10 МПа, 85 = 0,180 Ю МПа. Среднее число выбросов в единицу времени за средний уровень нормальных напряжений, определяемый по осциллограммам, полученным в процессе тензо-метрическнх испытаний, будет Ьс = 1/с. Расчетное время работы Т = [c.149]

Для правомерного определенияна материалах средней и низкой прочности требуются образцы большой толщины. Так для сталей с ffg = 400—700 МПа для обеспечения условий плоской деформации приг комнатной температуре необходимо проводить испытания на образцах толщиной 250 мм, высотой 610 мм, шириной 635 клм для титановых сплавов средней прочности в США используют листовые образцы длиной 400 мм, шириной 120 мм, и толщиной до 80 мм. Это приводит к большому расходу металла и затрудняет испытания из-за необходимости использования машины с большими предельными нагрузками. Не всегда имеются в наличии полуфабрикаты необходимой толщины для определения и, самое главное, механические свойства, определенные на одинаковых стандартных образцах с диаметром 10 мм, но взятых в разных ly e Tax заготовки, существенно различаются, особенно по пределу текучести (это обстоятельство приводит к необходимости регламентировать правила отбора проб из крупных заготовок для того, чтобы можно было надежно сопоставлять результаты испытаний этих образцов на растяжение). Тождественность комплекса механических свойств в крупном и мелком сечении иногда невозможно получить из-за ограниченной прокаливаемости сечения, необходимого Для выполнения критериев правомерности определения Ку , Кроме того, испытания по определению для конструкционных сталей, алюминиевых, титановых и других сплавов низкой и средней прочности и повышенной пластичности должны проводиться при таких температурах и тоЛ-щинах образцов, которые не отражают реальные условия конструирования и эксплуатации. Таким образом, признается необходимость "полунатурных" испытаний, что затрудняет использование этой важной характеристики для широкого практического применения при оценке сопротивления хрупкому разрушению таких важных конструкционных материалов, как низко- и среднеуглеродистые стали. [c.35]

Когда полутвердая сталь испытывает нагрузку, равную 0,90 предела текучести, в 1%-ном растворе Na l появляется возможность деформации (рис. 10). Регистрация растяжения во времени показывает, что сначала наступает период адаптации с быстрым удлинением на несколько процентов, затем — более длительный период стабилизации (320 час.) с удлинением на 3,3% и, наконец, наступает период быстрого увеличения текучести стали, оканчивающийся по истечении 500 час. разрушением образца. В целом за весь этот период потеря веса составляет 115 мг. Место разрушения имело нормальный вид так называемой купели с относительным удлинением Л, равным 12%, и относительным сужением S, равным 60%, как и у образца, подвергнутого обычному разрушению без участия коррозии. Даже при сильном воздействии реагента на сталь признаков местной коррозии не наблюдалось. [c.326]

Результаты всех этих опытов позволяют утверл<дать, что при пути нагружения растяжение-сжатие эффект Баушингера рассмотренных металлов не зависит от их исходных пластических свойств, от, способности пластически деформироваться под действием внешних сил и от потенциальной возможности его упрочнения, которую можно, например, оценить по отношению начального условного временного сопротивления к начальному условному пределу текучести. При этом пути нагружения эффект за порогом насыщения оказывается одним и тем же для анизотропного сплава Д16Т [44], способного дать относительное удлинение всего 10%, для стали и для меди с равномерным пластическим удлинением более 40%. При пути нагружения чистый сдвиг- чистый сдвиг эффект Баушингера за порогом насыщения оказывается практически одинаковым и составляет 0,4 для стали 45 и сплава Д16Т, у которых отношение аьо к азо соответственно равно 2 и 2,3. При том же пути нагружения эффект Баушингера за порогом насыщения для немаркированной стали 3, у которой отношение Оьо к сгво приблизительно равно 1,8, составляет 0,6. Это отличие в эффекте Баушингера для сталей 45 и 3 при данном пути нагружения должно объясняться различием в составе и в технологии их производства. [c.57]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...